Este trabalho apresenta um estudo sobre Otimização Não Linear e sua aplicação na tomada de decisão das porcentagens de capital a ser aplicado em cada ativo de uma carteira de investimentos, uma vez que, no mercado de ações, o gestor deve analisar os ativos disponíveis, a fim de definir a maneira de alocar o capital que maximize os lucros. A modelagem matemática do problema é apresentada considerando a maximização do Índice de Sharpe da carteira. O modelo proposto apresenta não linearidades e assim, o método do Gradiente Reduzido Generalizado é executado com o apoio computacional do Solver do Excel para obtenção da solução, auxiliando na tomada de decisão e maximizando os lucros de investimento. A partir da aplicação do modelo proposto, os resultados apresentados auxiliam na alocação de capital em carteiras de investimento, pois a carteira otimizada apresentou maior lucratividade em um número significativo de meses, em comparação com a abordagem uniforme.